馬年首篇頂刊！南京大學(xué)最新Science

穩(wěn)定的超大孔沸石在催化和分子分離中極為理想，但大多數(shù)仍保持微孔性，限制了其對笨重基底物的有效性。在少數(shù)表現(xiàn)出間孔性特征的超大孔隙沸石中，孔隙通常形成細(xì)長的非圓形孔隙。

2026年2月19日，南京大學(xué)黎建、中國石化石油化工科學(xué)研究院林偉、南京工業(yè)大學(xué)徐樂共同通訊在Science在線發(fā)表題為“A 36-ring zeolite with intrinsic cylindrical mesopores”的研究論文。該研究通過構(gòu)筑大體積的雙季磷鹽結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，成功創(chuàng)制本征全結(jié)晶介孔孔道的36元環(huán)硅鋁/硅鈦沸石分子篩NJU120-6。這標(biāo)志著穩(wěn)定全結(jié)晶介孔沸石分子篩的設(shè)計(jì)與構(gòu)筑邁入新階段，為重質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化和大分子精細(xì)化學(xué)品催化轉(zhuǎn)化提供了全新材料平臺(tái)。

沸石分子篩因其規(guī)則微孔結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，在石油煉制和精細(xì)化工中發(fā)揮著不可替代的作用。然而，傳統(tǒng)工業(yè)沸石分子篩多為12元環(huán)微孔結(jié)構(gòu)，孔徑通常小于0.75納米，在處理多環(huán)芳烴、樹脂及瀝青質(zhì)等大分子時(shí)面臨嚴(yán)重?cái)U(kuò)散限制。盡管近年來已報(bào)道若干16元環(huán)、20元環(huán)甚至22元環(huán)的超大孔沸石分子篩，但仍處于微孔范圍。

另一方面，早期發(fā)展的MCM-41等介孔分子篩雖具大孔徑，卻因無定形骨架而熱穩(wěn)定性不足。如何在保持沸石晶態(tài)骨架穩(wěn)定性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)規(guī)則、有序的本征介孔結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)筑，長期以來被視為材料化學(xué)與催化領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)。

雙膦鎓結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑設(shè)計(jì)及NJU120-6的36元環(huán)超大孔結(jié)構(gòu)示意圖（圖源自Science）

該研究報(bào)道了一種全新高硅沸石NJU120-6。該材料首次實(shí)現(xiàn)由36元環(huán)構(gòu)筑的本征圓柱形介孔通道，自由孔徑高達(dá)25.71 ? × 19.12 ?，框架密度低至9.39 Si nm?3，孔體積達(dá)到0.66 cm3 g?1，并在1173 K下仍保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時(shí)，材料可引入Al和Ti等活性位點(diǎn)，在重油裂解和大分子環(huán)氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異催化性能，為大分子催化轉(zhuǎn)化提供了全新平臺(tái)。

參考消息：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec4882